BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,954,846
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Kỹ thuật địa chất công trình

Phùng Đăng Hiếu, Lê Đức Dũng(1), Nguyễn Thị Khang

Mô hình số mô phỏng sóng ven bờ và trong vùng sóng đổ dựa trên hệ phương trình Boussinesq: một số kết quả thử nghiệm cho bãi biển thoải

Numerical model for simulation of waves in surfzone and nearshore areas based on Boussinesq equations: results for plane beaches

Khoa học và Công nghệ Biển

2020

1

13-24

1859-3097

Mô hình số, Mô phỏng, Sóng ven bờ, Vùng sóng đổ, Hệ phương trình Boussinesq, Kết quả thử nghiệm, Bãi biển thoải

Boussinesq model, Wave induced current, FVM, Nearshore dynamics

Mô hình số sử dụng phương trình Boussinesq hai chiều được phát triển dựa trên phương pháp thể tích hữu hạn (FVM). Mô hình được kiểm nghiệm bằng việc áp dụng tính toán mô phỏng cho trường hợp sóng lan truyền, biến dạng trên bãi thoải. Kết quả tính toán được so sánh với số liệu thí nghiệm vật lý đã xuất bản, nhằm minh chứng khả năng mô phỏng sóng ven bờ. Mô hình số cũng được áp dụng mô phỏng cho bài toán sóng trên bãi nghiêng có đê chắn sóng nổi và có cồn ngầm. Kết quả so sánh với mô phỏng bằng phần mềm MIKE 21 để có so sánh đánh giá. Kết quả cho thấy có sự phù hợp khá và mô tả được tốt qui luật vật lý của sóng trong khu vực ven bờ, đặc biệt phù hợp cho mô phỏng hệ thống dòng chảy do sóng bao gồm cả dòng rút.

A numerical model based on the 2D Boussinesq equations has been developed using the Finite Volume Method. The model was verified against experimental data for the case of wave breaking on a sloping beach. Simulated results by the model showed that the model has good capability of simulation of waves in the nearshore area. Numerical simulation was also carried out for the problem of waves on a plane beach with a breakwater and submerged dunes. Simulated results were compared with those computed by MIKE 21. The comparison showed that good agreements were obtained and confirmed the applicability of the Boussinesq model to the simulation of physical phenomena of waves in the nearshore areas, especially, suitable for the simulation of wave-induced current including rip currents.

TTKHCNQG, CVv 280

Xem toàn văn
  • [1] Ting, F. C., and Kirby, J. T., (1996), Dynamics of surf-zone turbulence in a spilling breaker.,Coastal Engineering, 27(3–4), 131–160.
  • [2] Strang, G. (1968), On the construction and comparison of difference schemes.,SIAM Journal on Numerical Analysis, 5(3), 506–517.
  • [3] Van Nghi, V. U., and Changhoon, L. E. E., (2015), Solitary wave interaction with porous structures.,Procedia Engineering, 116, 834–841.
  • [4] Thuy, N. B., Nandasena, N. A. K., Dang, V. H., Kim, S., Hien, N. X., Hole, L. R., and Thai, T. H., (2017), Effect of river vegetation with timber piling on ship wave attenuation: investigation by field survey and numerical modeling.,Ocean Engineering, 129, 37–45.
  • [5] Phung Dang Hieu, (2011), A numerical model for Tsunami propagation and runup: A case study in the Bien Dong sea.,Journal of Science, Natural Sciences and Technology, VNU, 27(1S), 96–108.
  • [6] Wei, G., Kirby, J. T., Grilli, S. T., and Subramanya, R., (1995), A fully nonlinear Boussinesq model for surface waves. Part 1. Highly nonlinear unsteady waves.,Journal of Fluid Mechanics, 294, 71–92.
  • [7] Kennedy, A. B., Chen, Q., Kirby, J. T., and Dalrymple, R. A., (2000), Boussinesq modeling of wave transformation, breaking, and runup. I: 1D.,Journal of waterway, port, coastal, and ocean engineering, 126(1), 39–47
  • [8] Madsen, P. A., Sørensen, O. R., and Schäffer, H. A., (1997), Surf zone dynamics simulated by a Boussinesq type model. Part II: Surf beat and swash oscillations for wave groups and irregular waves.,Coastal Engineering, 32(4), 289–319.
  • [9] Madsen, P. A., Sørensen, O. R., and Schäffer, H. A., (1997), Surf zone dynamics simulated by a Boussinesq type model. Part I. Model description and cross-shore motion of regular waves.,Coastal Engineering, 32(4), 255–287
  • [10] Schäffer, H. A., Madsen, P. A., and Deigaard, R., (1993), A Boussinesq model for waves breaking in shallow water.,Coastal engineering, 20(3–4), 185–202